Deployment di Ingress in diversi cluster

Questa pagina mostra come eseguire il deployment di una risorsa Ingress che fornisce un'applicazione in più cluster GKE. Per scoprire di più sulla risorsa Ingress multi-cluster, consulta Ingress multi-cluster.

Per un confronto dettagliato tra Ingress multi-cluster (MCI), gateway multi-cluster (MCG) e bilanciatore del carico con gruppi di endpoint di rete autonomi (LB e NEG autonomi), consulta Scegliere l'API di bilanciamento del carico multi-cluster per GKE.

Tutorial sul deployment

Nelle attività seguenti eseguirai il deployment di un'app fittizia denominata whereami e MultiClusterIngress in due cluster. La risorsa Ingress fornisce un indirizzo IP virtuale (VIP) condiviso per i deployment delle app.

Questa pagina si basa sul lavoro svolto in Configurazione di Ingress multi-cluster, in cui hai creato e registrato due cluster. Verifica di avere due cluster registrati anche in un flotta:

gcloud container clusters list

L'output è simile al seguente:

NAME    LOCATION        MASTER_VERSION  MASTER_IP       MACHINE_TYPE   NODE_VERSION     NUM_NODES  STATUS
gke-eu  europe-west1-b  1.16.8-gke.9    ***             e2-medium      1.16.8-gke.9     2          RUNNING
gke-us  us-central1-b   1.16.8-gke.9    ***             e2-medium      1.16.6-gke.13 *  2          RUNNING

Creazione dello spazio dei nomi

Poiché i parchi risorse hanno la proprietà uguaglianza dello spazio dei nomi, ti consigliamo di coordinare la creazione e la gestione dello spazio dei nomi nei cluster in modo che spazi dei nomi identici siano di proprietà e gestiti dallo stesso gruppo. Puoi creare spazi dei nomi per team, ambiente, applicazione o componente dell'applicazione. Gli spazi dei nomi possono essere granulari secondo necessità, a condizione che uno spazio dei nomi ns1 in un cluster abbia lo stesso significato e lo stesso utilizzo di ns1 in un altro cluster.

In questo esempio, creerai uno spazio dei nomi whereami per ogni applicazione in ogni cluster.

  1. Crea un file denominato namespace.yaml con i seguenti contenuti:

    apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: whereami

  2. Passa al contesto gke-us:

    kubectl config use-context gke-us

  3. Creare lo spazio dei nomi:

    kubectl apply -f namespace.yaml

  4. Passa al contesto gke-eu:

    kubectl config use-context gke-eu

  5. Creare lo spazio dei nomi:

    kubectl apply -f namespace.yaml

    L'output è simile al seguente:

    namespace/whereami created

Deployment dell'app

  1. Crea un file denominato deploy.yaml con i seguenti contenuti:

    apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: whereami-deployment
  namespace: whereami
  labels:
    app: whereami
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: whereami
  template:
    metadata:
      labels:
        app: whereami
    spec:
      containers:
      - name: frontend
        image: us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/whereami:v1.2.20
        ports:
        - containerPort: 8080

  2. Passa al contesto gke-us:

    kubectl config use-context gke-us

  3. Esegui il deployment dell'app whereami:

    kubectl apply -f deploy.yaml

  4. Passa al contesto gke-eu:

    kubectl config use-context gke-eu

  5. Esegui il deployment dell'app whereami:

    kubectl apply -f deploy.yaml

  6. Verifica che il deployment dell'app whereami sia stato eseguito correttamente in ogni cluster:

    kubectl get deployment --namespace whereami

    L'output dovrebbe essere simile al seguente in entrambi i cluster:

    NAME           READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
whereami-deployment   1/1     1            1           12m

Deployment tramite il cluster di configurazione

Ora che è stato eseguito il deployment dell'applicazione tra gke-us e gke-eu, eseguirai il deployment di un bilanciatore del carico eseguendo il deployment delle risorse MultiClusterIngress e MultiClusterService nel cluster di configurazione. Questi sono gli equivalenti multi-cluster delle risorse Ingress e di servizio.

Nella guida alla configurazione, hai configurato il cluster gke-us come cluster di configurazione. Il cluster di configurazione viene utilizzato per il deployment e la configurazione di Ingress in tutti i cluster.

  1. Imposta il contesto per il cluster di configurazione.

    kubectl config use-context gke-us

MultiClusterService

  1. Crea un file denominato mcs.yaml con i seguenti contenuti:

    apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: MultiClusterService
metadata:
  name: whereami-mcs
  namespace: whereami
spec:
  template:
    spec:
      selector:
        app: whereami
      ports:
      - name: web
        protocol: TCP
        port: 8080
        targetPort: 8080

  2. Esegui il deployment della risorsa MultiClusterService che corrisponde all'app whereami:

    kubectl apply -f mcs.yaml

  3. Verifica che il deployment della risorsa whereami-mcs sia stato eseguito correttamente nel cluster di configurazione:

    kubectl get mcs -n whereami

    L'output è simile al seguente:

    NAME       AGE
whereami-mcs   9m26s

    Questo MultiClusterService crea un servizio headless derivato in ogni cluster che corrisponde ai pod con app: whereami. Puoi vedere che ne esiste una nel cluster gke-us kubectl get service -n whereami.

    L'output è simile al seguente:

    NAME                                TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
mci-whereami-mcs-svc-lgq966x5mxwwvvum   ClusterIP   None          <none>        8080/TCP         4m59s

Un servizio headless simile sarà disponibile anche in gke-eu. Questi servizi locali vengono utilizzati per selezionare dinamicamente gli endpoint dei pod per programmare il bilanciatore del carico Ingress globale con i backend.

MultiClusterIngress

  1. Crea un file denominato mci.yaml con i seguenti contenuti:

    apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: MultiClusterIngress
metadata:
  name: whereami-ingress
  namespace: whereami
spec:
  template:
    spec:
      backend:
        serviceName: whereami-mcs
        servicePort: 8080

    Tieni presente che questa configurazione instrada tutto il traffico al MultiClusterService denominato whereami-mcs che esiste nello spazio dei nomi whereami.

  2. Esegui il deployment della risorsa MultiClusterIngress che fa riferimento a whereami-mcs come backend:

    kubectl apply -f mci.yaml

    L'output è simile al seguente:

    multiclusteringress.networking.gke.io/whereami-ingress created

    Tieni presente che MultiClusterIngress ha lo stesso schema di Kubernetes Ingress. Anche la semantica della risorsa Ingress è la stessa, ad eccezione del campo backend.serviceName.

Il campo backend.serviceName in un MultiClusterIngress fa riferimento a MultiClusterService nell'API del parco risorse anziché a un servizio in un cluster Kubernetes. Ciò significa che qualsiasi impostazione per Ingress, come la terminazione TLS, può essere configurata allo stesso modo.

Convalida di uno stato di deployment riuscito

Il deployment del bilanciatore del carico Google Cloud potrebbe richiedere diversi minuti per il deployment di nuovi bilanciatori del carico. L'aggiornamento dei bilanciatori del carico esistenti viene completato più velocemente perché non è necessario eseguire il deployment di nuove risorse. La risorsa MultiClusterIngress descrive in dettaglio le risorse Compute Engine sottostanti create per conto di MultiClusterIngress.

  1. Verifica che il deployment sia riuscito:

    kubectl describe mci whereami-ingress -n whereami

    L'output è simile al seguente:

    Name:         whereami-ingress
Namespace:    whereami
Labels:       <none>
Annotations:  kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                {"apiVersion":"networking.gke.io/v1","kind":"MultiClusterIngress","metadata":{"annotations":{},"name":"whereami-ingress","namespace":"whe...
API Version:  networking.gke.io/v1
Kind:         MultiClusterIngress
Metadata:
  Creation Timestamp:  2020-04-10T23:35:10Z
  Finalizers:
    mci.finalizer.networking.gke.io
  Generation:        2
  Resource Version:  26458887
  Self Link:         /apis/networking.gke.io/v1/namespaces/whereami/multiclusteringresses/whereami-ingress
  UID:               62bec0a4-8a08-4cd8-86b2-d60bc2bda63d
Spec:
  Template:
    Spec:
      Backend:
        Service Name:  whereami-mcs
        Service Port:  8080
Status:
  Cloud Resources:
    Backend Services:
      mci-8se3df-8080-whereami-whereami-mcs
    Firewalls:
      mci-8se3df-default-l7
    Forwarding Rules:
      mci-8se3df-fw-whereami-whereami-ingress
    Health Checks:
      mci-8se3df-8080-whereami-whereami-mcs
    Network Endpoint Groups:
      zones/europe-west1-b/networkEndpointGroups/k8s1-e4adffe6-whereami-mci-whereami-mcs-svc-lgq966x5m-808-88670678
      zones/us-central1-b/networkEndpointGroups/k8s1-a6b112b6-whereami-mci-whereami-mcs-svc-lgq966x5m-808-609ab6c6
    Target Proxies:
      mci-8se3df-whereami-whereami-ingress
    URL Map:  mci-8se3df-whereami-whereami-ingress
  VIP:        34.98.102.37
Events:
  Type    Reason  Age                    From                              Message
  ----    ------  ----                   ----                              -------
  Normal  ADD     3m35s                  multi-cluster-ingress-controller  whereami/whereami-ingress
  Normal  UPDATE  3m10s (x2 over 3m34s)  multi-cluster-ingress-controller  whereami/whereami-ingress

    Esistono diversi campi che indicano lo stato di questo deployment Ingress:

    • Events è il primo posto da cercare. Se si è verificato un errore, verrà elencato qui.

    • Cloud Resourceelenca le risorse Compute Engine, come regole di forwarding, servizi di backend e regole firewall create dal controller Ingress multi-cluster. Se non sono in elenco, significa che non sono ancora stati creati. Puoi esaminare le singole risorse di Compute Engine con la console o il comando gcloud per ottenerne lo stato.

    • VIP elenca un indirizzo IP se ne è stato allocato uno. Tieni presente che il bilanciatore del carico potrebbe non elaborare ancora il traffico anche se il VIP esiste. Se non vedi un VIP dopo un paio di minuti o se il bilanciatore del carico non fornisce una risposta 200 entro 10 minuti, consulta Risoluzione dei problemi e operazioni.

    Se gli eventi di output sono Normal, è probabile che il deployment MultiClusterIngress vada a buon fine, ma l'unico modo per determinare che l'intero percorso del traffico sia funzionante è testarlo.

  2. Convalida che l'applicazione gestisce il VIP con l'endpoint /ping:

    curl INGRESS_VIP/ping

    Sostituisci INGRESS_VIP con l'indirizzo IP virtuale (VIP).

    L'output è simile al seguente:

    {
"cluster_name": "gke-us",
"host_header": "34.120.175.141",
"pod_name": "whereami-deployment-954cbf78-mtlpf",
"pod_name_emoji": "😎",
"project_id": "my-project",
"timestamp": "2021-11-29T17:01:59",
"zone": "us-central1-b"
}

    L'output deve indicare la regione e il backend dell'applicazione.

  3. Puoi anche accedere all'URL http://INGRESS_VIP nel browser per visualizzare una versione grafica dell'applicazione che mostra la regione da cui viene eseguita l'applicazione.

    Il cluster a cui viene inoltrato il traffico dipende dalla tua località. GCLB è progettato per inoltrare il traffico client al backend disponibile più vicino con capacità.

Specifiche risorsa

Specifica MultiClusterService

La definizione di MultiClusterService è costituita da due parti:

  1. Una sezione template che definisce il servizio da creare nei cluster Kubernetes. Tieni presente che mentre la sezione template contiene campi supportati in un servizio tipico, ci sono solo due campi supportati in MultiClusterService: selector e ports. Gli altri campi vengono ignorati.

  2. Una sezione clusters facoltativa che definisce quali cluster ricevono traffico e le proprietà di bilanciamento del carico per ciascun cluster. Se non viene specificata alcuna sezione clusters o se non viene elencato alcun cluster, per impostazione predefinita vengono utilizzati tutti i cluster.

Il seguente file manifest descrive un MultiClusterService standard:

apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: MultiClusterService
metadata:
  name: NAME
  namespace: NAMESPACE
spec:
  template:
    spec:
      selector:
        app: POD_LABEL
      ports:
      - name: web
        protocol: TCP
        port: PORT
        targetPort: TARGET_PORT

Sostituisci quanto segue:

  • NAME: il nome del MultiClusterService. Questo nome è indicato dal campo serviceName nelle risorse MultiClusterIngress.
  • NAMESPACE: lo spazio dei nomi Kubernetes in cui è stato eseguito il deployment di MultiClusterService. Deve corrispondere nello stesso spazio dei nomi di MultiClusterIngress e dei pod in tutti i cluster del parco risorse.
  • POD_LABEL: l'etichetta che determina quali pod sono selezionati come backend per questo MultiClusterService in tutti i cluster del parco risorse.
  • PORT: deve corrispondere alla porta a cui fa riferimento l'elemento MultiClusterIngress che fa riferimento a questo MultiClusterService.
  • TARGET_PORT: la porta utilizzata per inviare il traffico al pod dal GCLB. In ogni cluster viene creato un NEG con questa porta come porta di servizio.

Specifiche MultiClusterIngress

Il seguente mci.yaml descrive il frontend del bilanciatore del carico:

apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: MultiClusterIngress
metadata:
  name: NAME
  namespace: NAMESPACE
spec:
  template:
    spec:
      backend:
       serviceName: DEFAULT_SERVICE
       servicePort: PORT
      rules:
        - host: HOST_HEADER
          http:
            paths:
            - path: PATH
              backend:
                serviceName: SERVICE
                servicePort: PORT

Sostituisci quanto segue:

  • NAME: il nome della risorsa MultiClusterIngress.
  • NAMESPACE: lo spazio dei nomi Kubernetes in cui è stato eseguito il deployment di MultiClusterIngress. Deve trovarsi nello stesso spazio dei nomi di MultiClusterService e dei pod in tutti i cluster del parco risorse.
  • DEFAULT_SERVICE: funge da backend predefinito per tutto il traffico che non corrisponde a nessuna regola host o percorso. Questo è un campo obbligatorio e deve essere specificato un backend predefinito in MultiClusterIngress anche se sono configurate altre corrispondenze di host o percorsi.
  • PORT: qualsiasi numero di porta valido. Deve corrispondere al campo port delle MultiClusterService risorse.
  • HOST_HEADER: corrisponde al traffico in base al campo intestazione host HTTP. Il campo host è facoltativo.
  • PATH: associa il traffico in base al percorso dell'URL HTTP. Il campo path è facoltativo.
  • SERVICE: il nome di un elemento MultiClusterService di cui è stato eseguito il deployment nello stesso spazio dei nomi e nel cluster di configurazione di questo elemento MultiClusterIngress.

Funzionalità di Ingress multi-cluster

Questa sezione mostra come configurare ulteriori funzionalità di Ingress multi-cluster.

Selezione del cluster

Per impostazione predefinita, i servizi derivati da Ingress multi-cluster sono pianificati su ogni cluster membro. Tuttavia, potresti voler applicare regole in entrata a cluster specifici. Alcuni casi d'uso includono:

  • Applicazione di Ingress multi-cluster a tutti i cluster, ad eccezione del cluster di configurazione per l'isolamento del cluster di configurazione.
  • Migrazione dei carichi di lavoro tra cluster in modo blu/verde.
  • Routing ai backend delle applicazioni che esistono solo in un sottoinsieme di cluster.
  • Utilizzo di un singolo VIP L7 per il routing host o del percorso a backend che risiedono su cluster diversi.

La selezione dei cluster consente di selezionare i cluster per regione o nome nell'oggetto MultiClusterService. Questo controlla i cluster a cui rimanda MultiClusterIngress e dove sono pianificati i servizi derivati. I cluster all'interno dello stesso parco risorse e della stessa regione non devono avere lo stesso nome, in modo che sia possibile fare riferimento ai cluster in modo univoco.

  1. Apri mcs.yaml

    apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: MultiClusterService
metadata:
  name: whereami-mcs
  namespace: whereami
spec:
  template:
    spec:
      selector:
        app: whereami
      ports:
      - name: web
        protocol: TCP
        port: 8080
        targetPort: 8080

    Questa specifica crea servizi derivati in tutti i cluster, il comportamento predefinito.

  2. Aggiungi le seguenti righe nella sezione dei cluster:

    apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: MultiClusterService
metadata:
  name: whereami-mcs
  namespace: whereami
spec:
  template:
    spec:
      selector:
        app: whereami
      ports:
      - name: web
        protocol: TCP
        port: 8080
        targetPort: 8080
  clusters:
  - link: "us-central1-b/gke-us"
  - link: "europe-west1-b/gke-eu"

    Questo esempio crea risorse del servizio derivato solo nei cluster gke-us e gke-eu. Devi selezionare i cluster per applicare selettivamente le regole in entrata. Se la sezione "cluster" dell'elemento MultiClusterService non è specificata o se non sono elencati cluster, viene interpretata come l'impostazione predefinita di "tutti" i cluster.

Supporto HTTPS

Il secret di Kubernetes supporta HTTPS. Prima di attivare il supporto HTTPS, devi creare un indirizzo IP statico. Questo IP statico consente a HTTP e HTTPS di condividere lo stesso indirizzo IP. Per ulteriori informazioni, consulta Creazione di un IP statico.

Dopo aver creato un indirizzo IP statico, puoi creare un secret.

  1. Crea un secret:

    kubectl -n whereami create secret tls SECRET_NAME --key PATH_TO_KEYFILE --cert PATH_TO_CERTFILE

    Sostituisci quanto segue:

    • SECRET_NAME con il nome del tuo secret.
    • PATH_TO_KEYFILE con il percorso del file della chiave TLS.
    • PATH_TO_CERTFILE con il percorso del file del certificato TLS.

  2. Aggiorna il file mci.yaml con il nome del secret:

    apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: MultiClusterIngress
metadata:
  name: whereami-ingress
  namespace: whereami
  annotations:
    networking.gke.io/static-ip: STATIC_IP_ADDRESS
spec:
  template:
    spec:
      backend:
        serviceName: whereami-mcs
        servicePort: 8080
      tls:
      - secretName: SECRET_NAME

    Sostituisci SECRET_NAME con il nome del tuo secret. STATIC_IP_ADDRESS è l'indirizzo IP o l'URL completo dell'indirizzo allocato nella sezione Creazione di un IP statico.

  3. Esegui di nuovo il deployment della risorsa MultiClusterIngress:

    kubectl apply -f mci.yaml

    L'output è simile al seguente:

    multiclusteringress.networking.gke.io/whereami-ingress configured

Supporto BackendConfig

Il seguente CRD BackendConfig consente di personalizzare le impostazioni della risorsa BackendService di Compute Engine:

apiVersion: cloud.google.com/v1
kind: BackendConfig
metadata:
  name: whereami-health-check-cfg
  namespace: whereami
spec:
  healthCheck:
    checkIntervalSec: [int]
    timeoutSec: [int]
    healthyThreshold: [int]
    unhealthyThreshold: [int]
    type: [HTTP | HTTPS | HTTP2 | TCP]
    port: [int]
    requestPath: [string]
  timeoutSec: [int]
  connectionDraining:
    drainingTimeoutSec: [int]
  sessionAffinity:
    affinityType: [CLIENT_IP | CLIENT_IP_PORT_PROTO | CLIENT_IP_PROTO | GENERATED_COOKIE | HEADER_FIELD | HTTP_COOKIE | NONE]
    affinityCookieTtlSec: [int]
  cdn:
    enabled: [bool]
    cachePolicy:
      includeHost: [bool]
      includeQueryString: [bool]
      includeProtocol: [bool]
      queryStringBlacklist: [string list]
      queryStringWhitelist: [string list]
  securityPolicy:
    name: ca-how-to-security-policy
  logging:
    enable: [bool]
    sampleRate: [float]
  iap:
    enabled: [bool]
    oauthclientCredentials:
      secretName: [string]

Per utilizzare BackendConfig, collegalo alla risorsa MultiClusterService utilizzando un'annotazione:

apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: MultiClusterService
metadata:
  name: whereami-mcs
  namespace: whereami
  annotations:
    cloud.google.com/backend-config: '{"ports": {"8080":"whereami-health-check-cfg"}}'
spec:
 template:
   spec:
     selector:
       app: whereami
     ports:
     - name: web
       protocol: TCP
       port: 8080
       targetPort: 8080

Per saperne di più sulla semantica di BackendConfig, vedi Associare una porta di servizio a BackendConfig.

Supporto di gRPC

La configurazione delle applicazioni gRPC su Ingress multi-cluster richiede una configurazione molto specifica. Ecco alcuni suggerimenti per assicurarti che il bilanciatore del carico sia configurato correttamente:

  1. Assicurati che il traffico dal bilanciatore del carico all'applicazione sia HTTP/2. Utilizza i protocolli dell'applicazione per la configurazione.
  2. Assicurati che la tua applicazione sia configurata correttamente per SSL, poiché si tratta di un requisito di HTTP/2. Tieni presente che l'utilizzo di certificati autofirmati è accettabile.
  3. Devi disattivare mTLS nell'applicazione poiché mTLS non è supportato per i bilanciatori del carico esterni L7.

Ciclo di vita delle risorse

Modifiche alla configurazione

Le risorse MultiClusterIngress e MultiClusterService si comportano come oggetti Kubernetes standard, quindi le modifiche agli oggetti vengono riportate in modo asincrono nel sistema. Qualsiasi modifica che determina una configurazione non valida fa sì che gli oggetti Google Cloud associati rimangano invariati e generino un errore nel flusso di eventi dell'oggetto. Gli errori associati alla configurazione verranno segnalati come eventi.

Gestione delle risorse Kubernetes

L'eliminazione dell'oggetto Ingress comporta l'eliminazione del bilanciatore del carico HTTP(S) in modo che il traffico non venga più inoltrato a un MultiClusterService definito.

L'eliminazione di MultiClusterService rimuove i servizi derivati associati in ciascuno dei cluster.

Gestione dei cluster

L'insieme di cluster scelti come target dal bilanciatore del carico può essere modificato aggiungendo o rimuovendo cluster dal parco risorse.

Ad esempio, per rimuovere il cluster gke-eu come backend per un traffico in entrata, esegui:

gcloud container fleet memberships unregister CLUSTER_NAME \
  --gke-uri=URI

Sostituisci quanto segue:

  • CLUSTER_NAME: il nome del tuo cluster.
  • URI: l'URI del cluster GKE.

Per aggiungere un cluster in Europa, esegui:

gcloud container fleet memberships register europe-cluster \
  --context=europe-cluster --enable-workload-identity

Puoi trovare ulteriori informazioni sulle opzioni di registrazione dei cluster in Registrare un cluster GKE.

Tieni presente che la registrazione o l'annullamento della registrazione di un cluster cambia il suo stato come backend per tutte le risorse Ingress. L'annullamento della registrazione del cluster gke-eu lo rimuove come backend disponibile per tutte le risorse Ingress che crei. L'inverso è vero per la registrazione di un nuovo cluster.

Disabilitazione del traffico in entrata multi-cluster

Prima di disabilitare Ingress multi-cluster, devi assicurarti di eliminare le risorse MultiClusterIngress e MultiClusterService e verificare che le eventuali risorse di networking associate siano state eliminate.

Quindi, per disabilitare il Ingress multi-cluster, utilizza il seguente comando:

gcloud container fleet ingress disable

Se non elimini le risorse MultiClusterIngress e MultiClusterService prima di disabilitare Ingress multi-cluster, potresti riscontrare un errore simile al seguente:

Feature has associated resources that should be cleaned up before deletion.

Se vuoi forzare la disabilitazione del Ingress multi-cluster, utilizza il seguente comando:

gcloud container fleet ingress disable --force

Annotazioni

Le seguenti annotazioni sono supportate nelle risorse MultiClusterIngress e MultiClusterService.

Annotazioni MultiClusterIngress

Annotazione Description
networking.gke.io/frontend-config Fa riferimento a una risorsa FrontendConfig nello stesso spazio dei nomi della risorsa MultiClusterIngress.
networking.gke.io/static-ip Fa riferimento all'indirizzo IP letterale di un IP statico globale.
networking.gke.io/pre-shared-certs Fa riferimento a una risorsa SSLCertificate globale.

Annotazioni MultiClusterService

Annotazione Description
networking.gke.io/app-protocols Utilizza questa annotazione per impostare il protocollo per la comunicazione tra il bilanciatore del carico e l'applicazione. I possibili protocolli sono HTTP, HTTPS e HTTP/2. Vedi HTTPS tra il bilanciatore del carico e la tua applicazione e HTTP/2 per il bilanciamento del carico con Ingress.
cloud.google.com/backend-config Utilizza questa annotazione per configurare il servizio di backend associato a un servizio servicePort. Per ulteriori informazioni, consulta la pagina Configurazione in entrata.

Criteri SSL e reindirizzamenti HTTPS

Puoi utilizzare la risorsa FrontendConfig per configurare i criteri SSL e i reindirizzamenti HTTPS. I criteri SSL consentono di specificare le suite di crittografia e le versioni TLS accettate dal bilanciatore del carico. I reindirizzamenti HTTPS consentono di applicare il reindirizzamento da HTTP o dalla porta 80 a HTTPS o alla porta 443. La procedura seguente consente di configurare insieme un criterio SSL e il reindirizzamento HTTPS. Tieni presente che possono anche essere configurati in modo indipendente.

  1. Crea un criterio SSL che rifiuterà le richieste che utilizzano una versione precedente a TLS v1.2.

    gcloud compute ssl-policies create tls-12-policy \
 --profile MODERN \
 --min-tls-version 1.2 \
 --project=PROJECT_ID

    Sostituisci PROJECT_ID con l'ID progetto su cui sono in esecuzione i cluster GKE.

  2. Visualizza il criterio per assicurarti che sia stato creato.

    gcloud compute ssl-policies list --project=PROJECT_ID

    L'output è simile al seguente:

    NAME           PROFILE  MIN_TLS_VERSION
tls-12-policy  MODERN   TLS_1_2

  3. Crea un certificato per foo.example.com come nell'esempio. Una volta ottenuti key.pem e cert.pem, archivia queste credenziali come Secret a cui la risorsa MultiClusterIngress farà riferimento.

    kubectl -n whereami create secret tls SECRET_NAME --key key.pem --cert cert.pem

  4. Salva la seguente risorsa FrontendConfig come frontendconfig.yaml. Consulta Configurazione delle risorse FrontendConfig per ulteriori informazioni sui campi supportati in FrontendConfig.

    apiVersion: networking.gke.io/v1beta1
kind: FrontendConfig
metadata:
  name: frontend-redirect-tls-policy
  namespace: whereami
spec:
  sslPolicy: tls-12-policy
  redirectToHttps:
    enabled: true

    Questo FrontendConfig abiliterà i reindirizzamenti HTTPS e un criterio SSL che applica una versione TLS minima di 1.2.

  5. Esegui il deployment di frontendconfig.yaml nel cluster di configurazione.

    kubectl apply -f frontendconfig.yaml --context MCI_CONFIG_CLUSTER

    Sostituisci MCI_CONFIG_CLUSTER con il nome del tuo cluster di configurazione.

  6. Salva il seguente MultiClusterIngress come mci-frontendconfig.yaml.

    apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: MultiClusterIngress
metadata:
  name: foo-ingress
  namespace: whereami
  annotations:
    networking.gke.io/frontend-config: frontend-redirect-tls-policy
    networking.gke.io/static-ip: STATIC_IP_ADDRESS
spec:
  template:
    spec:
      backend:
        serviceName: default-backend
        servicePort: 8080
      rules:
      - host: foo.example.com
        http:
          paths:
            - backend:
                serviceName: whereami-mcs
                servicePort: 8080
      tls:
      - secretName: SECRET_NAME
    • Sostituisci STATIC_IP_ADDRESS con un indirizzo IP globale statico di cui hai già eseguito il provisioning.
    • Sostituisci SECRET_NAME con il secret in cui è archiviato il certificato foo.example.com.

    Esistono due requisiti per l'attivazione dei reindirizzamenti HTTPS:

    • È necessario abilitare TLS tramite il campo spec.tls o tramite l'annotazione del certificato precondivisa networking.gke.io/pre-shared-certs. Il deployment di MultiClusterIngress non verrà eseguito se i reindirizzamenti HTTPS sono abilitati, ma non HTTPS.
    • È necessario fare riferimento a un IP statico tramite l'annotazione networking.gke.io/static-ip. Gli IP statici sono obbligatori per l'attivazione di HTTPS su MultiClusterIngress.

  7. Esegui il deployment di MultiClusterIngress nel cluster di configurazione.

    kubectl apply -f mci-frontendconfig.yaml --context MCI_CONFIG_CLUSTER

  8. Attendi un paio di minuti e controlla foo-ingress.

    kubectl describe mci foo-ingress --context MCI_CONFIG_CLUSTER

    Un output riuscito è simile al seguente:

    • Lo stato Cloud Resources è compilato con i nomi delle risorse
    • Il campo VIP viene compilato con l'indirizzo IP del bilanciatore del carico
    Name:         foobar-ingress
Namespace:    whereami

...

Status:
  Cloud Resources:
    Backend Services:
      mci-otn9zt-8080-whereami-bar
      mci-otn9zt-8080-whereami-default-backend
      mci-otn9zt-8080-whereami-foo
    Firewalls:
      mci-otn9zt-default-l7
    Forwarding Rules:
      mci-otn9zt-fw-whereami-foobar-ingress
      mci-otn9zt-fws-whereami-foobar-ingress
    Health Checks:
      mci-otn9zt-8080-whereami-bar
      mci-otn9zt-8080-whereami-default-backend
      mci-otn9zt-8080-whereami-foo
    Network Endpoint Groups:
      zones/europe-west1-b/networkEndpointGroups/k8s1-1869d397-multi-cluste-mci-default-backend-svc--80-9e362e3d
      zones/europe-west1-b/networkEndpointGroups/k8s1-1869d397-multi-cluster--mci-bar-svc-067a3lzs8-808-89846515
      zones/europe-west1-b/networkEndpointGroups/k8s1-1869d397-multi-cluster--mci-foo-svc-820zw3izx-808-8bbcb1de
      zones/us-central1-b/networkEndpointGroups/k8s1-a63e24a6-multi-cluste-mci-default-backend-svc--80-a528cc75
      zones/us-central1-b/networkEndpointGroups/k8s1-a63e24a6-multi-cluster--mci-bar-svc-067a3lzs8-808-36281739
      zones/us-central1-b/networkEndpointGroups/k8s1-a63e24a6-multi-cluster--mci-foo-svc-820zw3izx-808-ac733579
    Target Proxies:
      mci-otn9zt-whereami-foobar-ingress
      mci-otn9zt-whereami-foobar-ingress
    URL Map:  mci-otn9zt-rm-whereami-foobar-ingress
  VIP:        34.149.29.76
Events:
  Type     Reason  Age                From                              Message
  ----     ------  ----               ----                              -------
  Normal   UPDATE  38m (x5 over 62m)  multi-cluster-ingress-controller  whereami/foobar-ingress

  9. Verifica che i reindirizzamenti HTTPS funzionino correttamente inviando una richiesta HTTP tramite curl.

    curl VIP

    Sostituisci VIP con l'indirizzo IP MultiClusterIngress.

    L'output dovrebbe mostrare che la richiesta è stata reindirizzata alla porta HTTPS, che indica che i reindirizzamenti funzionano correttamente.

  10. Verifica che il criterio TLS funzioni correttamente inviando una richiesta HTTPS utilizzando TLS versione 1.1. Poiché il DNS non è configurato per questo dominio, utilizza l'opzione --resolve per comunicare a curl di risolvere direttamente l'indirizzo IP.

    curl https://foo.example.com --resolve foo.example.com:443:VIP --cacert CERT_FILE -v

    Questo passaggio richiede il file PEM del certificato utilizzato per proteggere MultiClusterIngress. Un output con esito positivo sarà simile al seguente:

    ...
* SSL connection using TLSv1.2 / ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305
* ALPN, server accepted to use h2
* Server certificate:
*  subject: O=example; CN=foo.example.com
*  start date: Sep  1 10:32:03 2021 GMT
*  expire date: Aug 27 10:32:03 2022 GMT
*  common name: foo.example.com (matched)
*  issuer: O=example; CN=foo.example.com
*  SSL certificate verify ok.
* Using HTTP2, server supports multi-use
* Connection state changed (HTTP/2 confirmed)
* Copying HTTP/2 data in stream buffer to connection buffer after upgrade: len=0
* Using Stream ID: 1 (easy handle 0x7fa10f00e400)
> GET / HTTP/2
> Host: foo.example.com
> User-Agent: curl/7.64.1
> Accept: */*
>
* Connection state changed (MAX_CONCURRENT_STREAMS == 100)!
< HTTP/2 200
< content-type: application/json
< content-length: 308
< access-control-allow-origin: *
< server: Werkzeug/1.0.1 Python/3.8.6
< date: Wed, 01 Sep 2021 11:39:06 GMT
< via: 1.1 google
< alt-svc: clear
<
{"cluster_name":"gke-us","host_header":"foo.example.com","metadata":"foo","node_name":"gke-gke-us-default-pool-22cb07b1-r5r0.c.mark-church-project.internal","pod_name":"foo-75ccd9c96d-dkg8t","pod_name_emoji":"👞","project_id":"mark-church-project","timestamp":"2021-09-01T11:39:06","zone":"us-central1-b"}
* Connection #0 to host foo.example.com left intact
* Closing connection 0

    Il codice di risposta è 200 e viene utilizzato TLSv1.2, che indica che tutto funziona correttamente.

    Successivamente, puoi verificare che il criterio SSL applichi la versione TLS corretta tentando di connetterti con TLS 1.1. Affinché questo passaggio funzioni, il criterio SSL deve essere configurato per una versione minima pari a 1.2.

  11. Invia la stessa richiesta del passaggio precedente, ma applica una versione TLS 1.1.

    curl https://foo.example.com --resolve foo.example.com:443:VIP -v \
  --cacert CERT_FILE \
  --tls-max 1.1

    Un output con esito positivo sarà simile al seguente:

    * Added foo.example.com:443:34.149.29.76 to DNS cache
* Hostname foo.example.com was found in DNS cache
*   Trying 34.149.29.76...
* TCP_NODELAY set
* Connected to foo.example.com (34.149.29.76) port 443 (#0)
* ALPN, offering h2
* ALPN, offering http/1.1
* successfully set certificate verify locations:
*   CAfile: cert.pem
  CApath: none
* TLSv1.1 (OUT), TLS handshake, Client hello (1):
* TLSv1.1 (IN), TLS alert, protocol version (582):
* error:1400442E:SSL routines:CONNECT_CR_SRVR_HELLO:tlsv1 alert protocol version
* Closing connection 0
curl: (35) error:1400442E:SSL routines:CONNECT_CR_SRVR_HELLO:tlsv1 alert protocol version

    Il mancato completamento dell'handshake TLS indica che il criterio SSL ha bloccato TLS 1.1 correttamente.

Creazione di un IP statico

  1. Alloca un IP statico:

    gcloud compute addresses create ADDRESS_NAME --global

    Sostituisci ADDRESS_NAME con il nome dell'IP statico da allocare.

    L'output contiene l'URL completo dell'indirizzo che hai creato, simile al seguente:

    Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/global/addresses/ADDRESS_NAME].

  2. Visualizza l'indirizzo IP appena creato:

    gcloud compute addresses list

    L'output è simile al seguente:

    NAME          ADDRESS/RANGE  TYPE      STATUS
ADDRESS_NAME  STATIC_IP_ADDRESS  EXTERNAL  RESERVED

    L'output include:

    • Il ADDRESS_NAME che hai definito.
    • STATIC_IP_ADDRESS allocati.

  3. Aggiorna il file mci.yaml con l'IP statico:

    apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: MultiClusterIngress
metadata:
  name: whereami-ingress
  namespace: whereami
  annotations:
    networking.gke.io/static-ip: STATIC_IP_ADDRESS
spec:
  template:
    spec:
      backend:
        serviceName: whereami-mcs
        servicePort: 8080

    Sostituisci STATIC_IP_ADDRESS con una delle seguenti opzioni:

    • L'indirizzo IP allocato, simile a: 34.102.201.47
    • L'URL completo dell'indirizzo che hai creato, simile a: "https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/global/addresses/ADDRESS_NAME"

    STATIC_IP_ADDRESS non è il nome della risorsa (ADDRESS_NAME).

  4. Esegui di nuovo il deployment della risorsa MultiClusterIngress:

    kubectl apply -f mci.yaml

    L'output è simile al seguente:

    multiclusteringress.networking.gke.io/whereami-ingress configured

  5. Segui i passaggi descritti in Convalida di uno stato di deployment riuscito per verificare che il deployment venga pubblicato su STATIC_IP_ADDRESS.

Certificati precondivisi

I certificati precondivisi sono certificati caricati in Google Cloud che possono essere utilizzati dal bilanciatore del carico per la terminazione TLS, invece di certificati archiviati nei secret di Kubernetes. Questi certificati vengono caricati fuori banda da GKE a Google Cloud e fanno riferimento a una risorsa MultiClusterIngress. Sono supportati anche più certificati, tramite certificati precondivisi o secret Kubernetes.

Per utilizzare i certificati in Ingress multi-cluster è necessario l'annotazione networking.gke.io/pre-shared-certs e i nomi dei certificati. Quando vengono specificati più certificati per un determinato MultiClusterIngress, un ordine predeterminato stabilisce quale certificato viene presentato al client.

Puoi elencare i certificati SSL disponibili eseguendo:

gcloud compute ssl-certificates list

L'esempio seguente descrive il traffico client verso uno degli host specificati che corrisponde al nome comune dei certificati precondivisi in modo che venga presentato il rispettivo certificato che corrisponde al nome di dominio.

kind: MultiClusterIngress
metadata:
  name: shopping-service
  namespace: whereami
  annotations:
    networking.gke.io/pre-shared-certs: "domain1-cert, domain2-cert"
spec:
  template:
    spec:
      rules:
      - host: my-domain1.gcp.com
        http:
          paths:
          - backend:
              serviceName: domain1-svc
              servicePort: 443
      - host: my-domain2.gcp.com
        http:
          paths:
          - backend:
              serviceName: domain2-svc
              servicePort: 443

Certificati gestiti da Google

I certificati gestiti da Google sono supportati sulle risorse MultiClusterIngress tramite l'annotazione networking.gke.io/pre-shared-certs. La risorsa Ingress multi-cluster supporta il collegamento di certificati gestiti da Google a una risorsa MultiClusterIngress. Tuttavia, a differenza del traffico in entrata su cluster singolo, la generazione dichiarativa di una risorsa ManagedCertificate Kubernetes non è supportata nelle risorse MultiClusterIngress. La creazione originale del certificato gestito da Google deve essere eseguita direttamente tramite l'API compute ssl-certificates create prima di poter essere collegato a un MultiClusterIngress. A tale scopo, procedi nel seguente modo:

  1. Crea un certificato gestito da Google come descritto nel passaggio 1 di questo articolo. Non andare al passaggio 2 perché Ingress multi-cluster collegherà questo certificato per te.

    gcloud compute ssl-certificates create my-google-managed-cert \
    --domains=my-domain.gcp.com \
    --global

  2. Fai riferimento al nome del certificato in MultiClusterIngress utilizzando l'annotazione networking.gke.io/pre-shared-certs.

    kind: MultiClusterIngress
metadata:
name: shopping-service
namespace: whereami
annotations:
  networking.gke.io/pre-shared-certs: "my-google-managed-cert"
spec:
template:
  spec:
    rules:
    - host: my-domain.gcp.com
      http:
        paths:
        - backend:
            serviceName: my-domain-svc
            servicePort: 8080

Il manifest precedente collega il certificato a MultiClusterIngress in modo che possa terminare il traffico per i cluster GKE di backend. Google Cloud rinnoverà automaticamente il tuo certificato prima della sua scadenza. I rinnovi avvengono in modo trasparente e non richiedono alcun aggiornamento a Ingress multi-cluster.

Protocolli di applicazione

La connessione dal proxy del bilanciatore del carico alla tua applicazione utilizza HTTP per impostazione predefinita. Utilizzando l'annotazione networking.gke.io/app-protocols, puoi configurare il bilanciatore del carico in modo che utilizzi HTTPS o HTTP/2 quando inoltra le richieste alla tua applicazione. Nel campo annotation dell'esempio seguente, http2 fa riferimento al nome della porta MultiClusterService, mentre HTTP2 si riferisce al protocollo utilizzato dal bilanciatore del carico.

kind: MultiClusterService
metadata:
  name: shopping-service
  namespace: whereami
  annotations:
    networking.gke.io/app-protocols: '{"http2":"HTTP2"}'
spec:
  template:
    spec:
      ports:
      - port: 443
        name: http2

BackendConfig

Per informazioni su come configurare l'annotazione, consulta la sezione sopra.

Passaggi successivi